中國(guó)鎳資源開發(fā)現(xiàn)狀與可持續(xù)發(fā)展策略及其關(guān)鍵技術(shù)

王元?jiǎng)?/p>

（青海黃河礦業(yè)有限責(zé)任公司 青海西寧 810000）

鎳自十七世紀(jì)中葉被分離出以來(lái)，作為一種重要的有色金屬，以其優(yōu)越的延展性、良好的機(jī)械強(qiáng)度、超高的化學(xué)穩(wěn)定性，在合金制造的諸多領(lǐng)域獲得的廣泛的應(yīng)用，成為軍工制造和民用工業(yè)重要的原材料[1]。全球已探明的鎳礦約有230億噸，礦床可分為兩大類，即銅鎳硫化礦、紅土鎳化礦。其中銅鎳硫化礦約有104億噸；紅土鎳化礦約有127億噸，而平均鎳含量約在1%左右。伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各國(guó)對(duì)鎳的需求日益增大，這也導(dǎo)致這一戰(zhàn)略物資在全球范圍內(nèi)的爭(zhēng)奪越演越烈。自21世紀(jì)開始，我國(guó)鎳消費(fèi)總量呈逐年上升的趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)不銹鋼產(chǎn)業(yè)的規(guī)模發(fā)展，成為鎳資源消費(fèi)增長(zhǎng)的推手[2]。

1 我國(guó)鎳資源分布及開發(fā)現(xiàn)狀

資料顯示，我國(guó)鎳礦資源總儲(chǔ)量為784萬(wàn)噸，主要分布在西北、西南和東北地區(qū)，在全球鎳資源保有儲(chǔ)量中居第九位。在分布全國(guó)18個(gè)省市100多家鎳礦產(chǎn)地中，以甘肅金川的規(guī)模最大，為已探明的世界鎳礦礦藏第三位。我國(guó)對(duì)鎳礦資源的開發(fā)始于20世紀(jì)的5、60年代，伴隨著我國(guó)基層工業(yè)能力和開采技術(shù)的提升，鎳資源的開發(fā)和利用經(jīng)歷了近五十年的發(fā)展，已基本成熟，形成了采礦、選礦、冶煉為一體的綜合化生產(chǎn)能力，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。而不可忽視的是，我國(guó)鎳礦的開采難度普遍較高，交通不便、地質(zhì)條件復(fù)雜、設(shè)備投入大，導(dǎo)致我國(guó)鎳精礦的產(chǎn)能供應(yīng)持續(xù)不足，影響了資源市場(chǎng)的占有率[3]。2005年起，我國(guó)躍升為全球鎳消費(fèi)第一大國(guó)，在世界鎳消費(fèi)總量中的占比高達(dá)四成左右。而在這一背景下，我國(guó)的鎳金屬產(chǎn)量明顯不足，需求缺口逐年增加。鎳資源的消費(fèi)增速大于鎳礦石生產(chǎn)能力的趨勢(shì)不減，導(dǎo)致我國(guó)內(nèi)資源的自給率逐年下降。同時(shí)，因新增鎳礦探明儲(chǔ)量增長(zhǎng)不足，導(dǎo)致我國(guó)鎳資源保障年限遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平，也呈現(xiàn)出繼續(xù)走低的態(tài)勢(shì)。為滿足我國(guó)日趨嚴(yán)峻的鎳市場(chǎng)供需矛盾，我國(guó)部分地區(qū)開始從菲律賓等國(guó)家進(jìn)口鎳原礦，以緩解這一發(fā)展中的矛盾。我國(guó)鎳市場(chǎng)對(duì)外依賴高達(dá)70%以上[4]。

2 鎳資源開發(fā)中所面臨的問(wèn)題

2.1 鎳資源短缺且保障力不足

我國(guó)已探明的鎳礦資源與全球鎳礦的資源型式相反，鎳礦資源中，硫化銅鎳礦的資源占比高達(dá)九成作用，且我國(guó)的鎳礦資源主要分布在我國(guó)西北地區(qū)。經(jīng)歷近五十多年的開采，近半數(shù)以上的鎳礦得到了開發(fā)，資源存量不能滿足持續(xù)發(fā)展的要求，面臨著較為嚴(yán)峻的鎳資源危機(jī)。同時(shí)，已有礦床的開發(fā)難度較大，面臨著地應(yīng)力高、礦床散裂、礦體深埋等一系列的實(shí)際開采問(wèn)題。為應(yīng)對(duì)這一生產(chǎn)現(xiàn)狀，我國(guó)鎳礦的采礦場(chǎng)多采用下向分層進(jìn)路式膠結(jié)充填采礦法，開采成本較高，導(dǎo)致鎳精礦應(yīng)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)波動(dòng)時(shí)的市場(chǎng)壓力較大[5]。

2.2 鎳資源開采中的環(huán)保問(wèn)題頻發(fā)

受限于我國(guó)鎳礦床的特性，造成鎳資源開采中伴生大量的廢石及廢水排放，同時(shí)鎳礦的選礦、冶煉作業(yè)中，也不可不免地產(chǎn)生大量的固體廢棄物，如鎳礦尾砂、水碎渣等。鎳礦資源開發(fā)中的固體或液體廢棄物，占用土地，污染地下水，給采區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。

隨著國(guó)內(nèi)鎳資源深井開采技術(shù)的不斷應(yīng)用，導(dǎo)致采礦場(chǎng)地壓顯現(xiàn)，圍巖變形。同時(shí)，隨著采礦場(chǎng)開采深度的不斷突破下限，導(dǎo)致地下承壓水增大。這些都導(dǎo)致鎳礦區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生機(jī)率陡增，成為引發(fā)區(qū)域生態(tài)環(huán)境災(zāi)害的隱性誘因。當(dāng)期，部分采礦場(chǎng)回填恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)，但成效十分有限。這些都與新時(shí)期日益嚴(yán)格的環(huán)保趨勢(shì)格格不入，鎳開采和生產(chǎn)企業(yè)面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保整治問(wèn)題。未來(lái)，伴隨著我國(guó)鎳資源深井礦床和低品位礦床的持續(xù)開挖，將會(huì)引發(fā)更為復(fù)雜的環(huán)保問(wèn)題[6]。

3 鎳資源可持續(xù)發(fā)展策略

一段時(shí)期以來(lái)，以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，為保障本國(guó)鎳礦資源利益，確保對(duì)鎳市場(chǎng)的控制力，鼓勵(lì)本國(guó)公司進(jìn)行海外的開發(fā)和并購(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其全球資源戰(zhàn)略，確保本國(guó)戰(zhàn)略資源安全及國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全。針對(duì)這一國(guó)際格局及我國(guó)鎳資源的開發(fā)和利用現(xiàn)狀，提出鎳資源可持續(xù)發(fā)展策略。

3.1 革新開發(fā)模式，開拓海外資源

在合理地對(duì)我國(guó)鎳礦資源進(jìn)行節(jié)制性開采的同時(shí)，積極參與海外礦藏的勘探與開發(fā)，以獲取優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)礦藏，是確保我國(guó)鎳資源安全的重要渠道。國(guó)內(nèi)開發(fā)企業(yè)在國(guó)家法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策的引領(lǐng)下，環(huán)保先行，革新傳統(tǒng)的粗放式的開采方式，積極發(fā)展鎳資源開發(fā)的再生產(chǎn)業(yè)鏈條，建立起完成的鎳資源采、選、冶的配套回收機(jī)制，保障再生鎳原料的供應(yīng)。同時(shí)，加快鎳資源產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)的國(guó)際化步伐，將海外鎳資源的有效利用作為我國(guó)鎳資源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略支點(diǎn)，重視全球鎳礦資源的競(jìng)買，保障國(guó)家鎳資源的平穩(wěn)供應(yīng)。

3.2 降低環(huán)境危害，保護(hù)礦山資源

隨著鎳資源開采和利用進(jìn)程的不斷深入，行業(yè)面對(duì)日趨嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境保護(hù)壓力。鎳礦的采、選、冶的過(guò)程中，所產(chǎn)生的大量的廢棄物，無(wú)論是排放，還是堆砌都將對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)生極大的負(fù)擔(dān)。鎳資源的清潔無(wú)廢開采成為其工業(yè)化進(jìn)程中的必然選擇。

鎳礦開采企業(yè)需不斷地增加研發(fā)力度，以降低環(huán)境危害。如對(duì)鎳礦冶煉所產(chǎn)生的廢渣，可以采用新型的充填膠凝材料，應(yīng)用于充填采礦技術(shù)中，減少?gòu)U棄物的排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益上的雙贏。

3.3 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，調(diào)整產(chǎn)品布局

推動(dòng)我國(guó)鎳礦開發(fā)企業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，依托資源、金融、保險(xiǎn)等體系為其行業(yè)發(fā)展提供保障，逐步形成具有代表性的國(guó)際大型鎳礦企業(yè)，提升國(guó)際市場(chǎng)的話語(yǔ)權(quán)和競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，為應(yīng)對(duì)國(guó)際鎳礦資源的開發(fā)模式，在環(huán)境科學(xué)評(píng)估的基礎(chǔ)上，可將我國(guó)鎳資源的冶煉加工向沿海地區(qū)靠攏。同時(shí)，加大產(chǎn)品的調(diào)整力度，實(shí)現(xiàn)我國(guó)鎳產(chǎn)業(yè)由單一電解鎳向附加值更高的精品鎳的轉(zhuǎn)型。

4 鎳資源開發(fā)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)

隨著我國(guó)對(duì)鎳資源開采和利用不斷加大技術(shù)研發(fā)投入，在鎳資源成礦理論研究和找礦技術(shù)攻關(guān)上獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步；對(duì)前期開采所產(chǎn)生的露天邊坡和礦體上下盤殘的有效開發(fā)，以邊角礦和二次資源開采為代表的開采技術(shù)應(yīng)用，將成為延長(zhǎng)鎳礦采礦年限的有效途徑。

以填采法為代表的新開采技術(shù)在深井和貧礦實(shí)踐應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了綠色開采，同時(shí)也獲得了較高的鎳資源回收能力，降低了鎳礦石的貧化率；低品位資源原位溶浸采礦技術(shù)雖在鎳資源的溶浸工業(yè)作業(yè)中仍處于實(shí)踐階段，但因其自身技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將成為我國(guó)鎳資源開采可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)。